Вакцина от COVID-19
за два месяца
То тут, то там мелькают новости о том, что начаты испытания вакцины от новой разновидности коронавируса. Это, безусловно, обнадеживает. Оптимисты ждут вакцину уже через пару месяцев. Но стоит ли рассчитывать на возможность привиться в ближайшее время? Спойлер: нет. Если хотите разобраться, почему, то читайте дальше.
Статья подготовлена по просьбе директора фонда «Городские проекты» Максима Каца
Из чего вообще состоит процесс создания любой новой вакцины? Для простоты понимания мы сравним вакцину с кулинарным блюдом. В любом рецепте есть идея, основные ингредиенты, вспомогательные ингредиенты, порядок и особенности их соединения. Результат часто зависит от исполнителя и оборудования, которое он использует. С вакцинами, да и не только с ними, точно такая же история. Если мы решили приготовить вакцину, что же нам нужно?
1. Определить состав
а. Найти иммуногенный антиген
Это собственно то действующее вещество в вакцине, которое будет махать красной тряпкой перед иммунными клетками и приводить к формированию иммунитета (например, защитных антител).
Любой патоген — это целое ведро антигенов, как корова: рога, копыта, уши, хвост. Так же и с любым вирусом, не только с COVID-19: у него есть внешние и внутренние антигены, каждый из которых потенциально может вызвать каскад иммунного ответа.
Вакцины могут содержать всего один-единственный антиген возбудителя, как, например, вакцина от гепатита В, а могут и несколько, как вакцина от коклюша. Антигены могут быть добыты из самого возбудителя или воссозданы при помощи генной инженерии. В состав может входить вирус целиком, живьем или инактивированный. Вариантов масса. Какой вариант лучше, обычно определяется опытным путем.
b. Определить, какие компоненты, кроме антигена, нужно добавить в состав вакцины.
Мы хотим, чтобы наша вакцина была эффективной и стабильной.
Для эффективности иногда нужно добавить «усилитель сигнала» — адъювант. Для стабильности — стабилизаторы. И то, и другое тоже можно определить только опытным путем — внезапно для этого также нужно время.
Разумеется, мы можем экстраполировать данные, которые у нас есть по другим похожим вакцинам, и предполагать, как наиболее вероятно будет эффективнее и стабильнее, но это лишь сужает наш круг поиска. В фарме мало предполагать — нужно доказать. А чтобы доказать, например, что вакцина успешно хранится в холодильнике хотя бы несколько месяцев, и не нуждается в заморозке для сохранения своих свойств, нам нужно ее эти несколько месяцев продержать в холодильнике, регулярно проверяя ее качества.
Это собственно то действующее вещество в вакцине, которое будет махать красной тряпкой перед иммунными клетками и приводить к формированию иммунитета (например, защитных антител).
Любой патоген — это целое ведро антигенов, как корова: рога, копыта, уши, хвост. Так же и с любым вирусом, не только с COVID-19: у него есть внешние и внутренние антигены, каждый из которых потенциально может вызвать каскад иммунного ответа.
Вакцины могут содержать всего один-единственный антиген возбудителя, как, например, вакцина от гепатита В, а могут и несколько, как вакцина от коклюша. Антигены могут быть добыты из самого возбудителя или воссозданы при помощи генной инженерии. В состав может входить вирус целиком, живьем или инактивированный. Вариантов масса. Какой вариант лучше, обычно определяется опытным путем.
b. Определить, какие компоненты, кроме антигена, нужно добавить в состав вакцины.
Мы хотим, чтобы наша вакцина была эффективной и стабильной.
Для эффективности иногда нужно добавить «усилитель сигнала» — адъювант. Для стабильности — стабилизаторы. И то, и другое тоже можно определить только опытным путем — внезапно для этого также нужно время.
Разумеется, мы можем экстраполировать данные, которые у нас есть по другим похожим вакцинам, и предполагать, как наиболее вероятно будет эффективнее и стабильнее, но это лишь сужает наш круг поиска. В фарме мало предполагать — нужно доказать. А чтобы доказать, например, что вакцина успешно хранится в холодильнике хотя бы несколько месяцев, и не нуждается в заморозке для сохранения своих свойств, нам нужно ее эти несколько месяцев продержать в холодильнике, регулярно проверяя ее качества.
2. Разработать масштабируемую схему производства антигена и готовой формы вакцины
Если вы научились готовить вакцину «на коленке» (в консервной банке на костре), но вашу разработку невозможно увеличить в размере во много-много раз, то грош цена вашему ноу-хау. Таким способом большое количество людей вы «накормить» просто не сможете. Кстати, об этот камень преткновения спотыкаются многие разработчики. В малом объеме все хорошо, но сделать из лабораторного уровня заводской — проблема. В этом плане на западные разработки у меня больше надежды: там уже давно думают о дизайне процессов заранее.
3. Найти наилучший путь доставки вакцины
Внутримышечно? Подкожно? Может быть, в виде назального спрея? Или в виде капель в рот? Это тоже очень важно и точно можно будет сказать только после проведения испытаний на людях.
Мы всегда должны сравнивать риски от невмешательства и риски от вмешательства
В общем, без испытаний никуда: в пробирке, на животных, на людях, — на разных этапах. Это не прихоть, а урок, который фарма выучила на ошибках в прошлом. Любая неоправданная спешка может привести к негативным последствиям — не обязательно, но может. Мы всегда должны сравнивать риски от невмешательства и риски от вмешательства, при этом вторые должны быть доказанно ниже, чем первые.
У всех фармпрепаратов есть побочные эффекты. Их список тем больше, чем лучше изучен препарат. Мы должны хорошо знать этот перечень, чтобы четко оценивать все те же риски. Любой препарат проверяют на безопасность прежде, чем на эффективность. Кроме того, мы должны быть одновременно уверены и в первом, и во втором пункте, потому что бесполезный препарат с побочными эффектами нам точно не нужен.
У всех фармпрепаратов есть побочные эффекты. Их список тем больше, чем лучше изучен препарат. Мы должны хорошо знать этот перечень, чтобы четко оценивать все те же риски. Любой препарат проверяют на безопасность прежде, чем на эффективность. Кроме того, мы должны быть одновременно уверены и в первом, и во втором пункте, потому что бесполезный препарат с побочными эффектами нам точно не нужен.
«Риск» — это не всегда непосредственный вред здоровью
Также знать о побочных эффектах нужно, чтобы предупреждать о них получателей вакцины: что может произойти, а чего не может, в какие сроки, как часто. Наконец, что с этим делать и нужно ли? Вакцинируемый должен знать ответы на эти вопросы, чтобы не винить вакцину в любых неблагоприятных событиях, которые могут произойти после прививки. Если же произойдет нечто вполне ожидаемое, то чтобы знал, куда обратиться за помощью. А еще четко понимать, какие у вакцины противопоказания.
Мы также должны четко объяснять преимущества. Например, в процессе клинических испытаний мы выявили, что у 1% вакцинированных может развиться нарколепсия. Но без вакцины 30% людей в этой возрастной группе умрет. У тех же, кто попадет в вышеупомянутый 1% с побочными реакциями, снизится качество жизни, однако вакцина спасет многие человеческие жизни.
Мы также должны четко объяснять преимущества. Например, в процессе клинических испытаний мы выявили, что у 1% вакцинированных может развиться нарколепсия. Но без вакцины 30% людей в этой возрастной группе умрет. У тех же, кто попадет в вышеупомянутый 1% с побочными реакциями, снизится качество жизни, однако вакцина спасет многие человеческие жизни.
Это не абстрактный пример: после применения гриппозной вакцины Pandemrix во время буйства свиного гриппа в 2009 году была зафиксирована более высокая частота нарколепсии среди детей и подростков. По информации от ВОЗ связь не была доказана, но в сознании многих два события, идущих друг за другом, так и остались связаны, что повлекло множественные судебные разбирательства, ведь этот риск не был ожидаемым.
Это проблема вагонетки в действии, когда невмешательство ведет к бОльшим жертвам, чем вмешательство. С другой стороны, вмешиваясь, мы берем на себя ответственность за возможный неизбежный ущерб тем, кто, возможно, и не пострадал бы, если бы вмешательства не произошло.
Средняя продолжительность от идеи до выхода на рынок — около десяти лет
Этап разработки — один из самых длительных в жизненном цикле любых фармпрепаратов. Только единицы доходят до финиша: в лучшем случае, если вакцина доказывает свою безопасность и эффективность, средняя продолжительность от идеи до выхода на рынок составляет около десяти лет.
Если верить новостям, то многие лаборатории достаточно быстро преодолели первые этапы и перешли к клиническим испытаниям. Не все из заявленного, кстати, является классической вакциной — есть и весьма изящные решения, которые выглядят очень многообещающими, так как требуют гораздо меньших производственных мощностей, чем классические вакцины. Это оказалось возможным благодаря наработкам, произведенным для других коронавирусов (SARS и MERS), уже вызывавших вспышки атипичных пневмоний в 2002 и 2012 годах, чем привлекли к себе внимание научного сообщества и инициировали исследования по созданию вакцин. Благодаря этой платформе у ученых уже был неплохой задел и разработки не пришлось начинать с нуля.
Однако кроме разработки, испытания и регистрации препарата, его нужно еще и произвести. Увы, но в случае с вакцинами это происходит не так-то просто и быстро.
Возьмем, к примеру, вакцину от гриппа. Полностью отработанная схема производства, готовые заводы, обученный персонал, но каждый год лишь немного меняется конфигурация вакцинных антигенов — и все равно для производства вакцины от гриппа требуется несколько месяцев. ВОЗ дает рекомендации для северного полушария в феврале, а вакцина выходит на рынок только в августе-сентябре. Порой возникают непредвиденные сбои, например, посевной штамм плохо размножается, в результате чего вакцина выходит позже. Как видно, минимум полгода уходит только на чистое производство по хорошо отработанному рецепту, подготовка к которому начинается еще за год-полтора — а кто-то ждет готовую доступную всем вакцину уже через пару месяцев.
Для производства вакцины на основе возбудителей или их фрагментов требуются серьезные ресурсы. Гибкость российских производств, основанных на многоразовых технологиях, не такая большая. Основная масса заточена под конкретные продукты с фиксированным числом стадий. Их нельзя просто взять и переделать: это как завод по производству танков переделать в завод по производству легковушек. Можно, но долго — проще новый построить, особенно если нужны и танки, и машины.
Производство вакцин — это огромные капитальные затраты, что в период кризиса может быть весьма рискованно
Финансирование — тоже важный вопрос. Кто будет платить? Производство вакцин — это огромные капитальные затраты, что в период кризиса может быть весьма рискованно.
С точки зрения экономии ресурсов для производства вакцины от COVID-19 сейчас можно было бы как-то адаптировать заводы, производящие гриппозные вакцины, однако всегда есть свои «но». Совсем не обязательно, что этому вирусу понравятся куриные эмбрионы, которые служат «кормом» для вирусов гриппа (пусть и такие наработки для других видов коронавирусов уже есть и опубликованы в 2008 и 2015 гг.). Да и где их взять столько в нужном количестве? Только если отменять производство вакцин от гриппа, которое уже началось, в то время как вообще-то сезонный грипп никуда не делся: вакцины от него осенью так же понадобятся.
Если всё же получится какое-то действующее производство переоборудовать малой кровью, без дополнительных закупок оборудования, то мы приблизимся к решению проблемы еще немного. Но само производство все равно занимает время: невозможно сварить борщ за две минуты, если только на бульон уйдет часа полтора-два.
А вот если понадобятся поставки оборудования… В «мирное время» поставка биофармацевтического оборудования занимает от трех месяцев — это стандартные модели, без индивидуальных решений, но также требуются установка и обучение работе на нем. Это все время. Расходные материалы, которых нужно много (это и фильтры, и питательные среды, и многое другое), тоже поставляются не менее 2-3 месяцев.
Продолжая аналогию с борщом: дети придут из школы через три часа, а у вас нет ни кухни, чтобы готовить, ни квартиры, где можно было бы эту кухню поставить, ни продуктов, ни кастрюли. Более того, даже рецепта нет, да и готовить вы не умеете. Как ни крути, нужно время, и даже в случае с готовкой два месяца — крайне оптимистичный сценарий.
С точки зрения экономии ресурсов для производства вакцины от COVID-19 сейчас можно было бы как-то адаптировать заводы, производящие гриппозные вакцины, однако всегда есть свои «но». Совсем не обязательно, что этому вирусу понравятся куриные эмбрионы, которые служат «кормом» для вирусов гриппа (пусть и такие наработки для других видов коронавирусов уже есть и опубликованы в 2008 и 2015 гг.). Да и где их взять столько в нужном количестве? Только если отменять производство вакцин от гриппа, которое уже началось, в то время как вообще-то сезонный грипп никуда не делся: вакцины от него осенью так же понадобятся.
Если всё же получится какое-то действующее производство переоборудовать малой кровью, без дополнительных закупок оборудования, то мы приблизимся к решению проблемы еще немного. Но само производство все равно занимает время: невозможно сварить борщ за две минуты, если только на бульон уйдет часа полтора-два.
А вот если понадобятся поставки оборудования… В «мирное время» поставка биофармацевтического оборудования занимает от трех месяцев — это стандартные модели, без индивидуальных решений, но также требуются установка и обучение работе на нем. Это все время. Расходные материалы, которых нужно много (это и фильтры, и питательные среды, и многое другое), тоже поставляются не менее 2-3 месяцев.
Продолжая аналогию с борщом: дети придут из школы через три часа, а у вас нет ни кухни, чтобы готовить, ни квартиры, где можно было бы эту кухню поставить, ни продуктов, ни кастрюли. Более того, даже рецепта нет, да и готовить вы не умеете. Как ни крути, нужно время, и даже в случае с готовкой два месяца — крайне оптимистичный сценарий.
По словам ВОЗ первая вакцина может быть готова через 18 месяцев. Думаю, что это реалистично-оптимистичный прогноз, если действовать слаженно и все получится с первого раза.
Мало сделать производство вакцины возможным. Чтобы хватило всем, ее нужно много — это тоже время и ресурсы.
В производстве вакцин действительно можно сократить только некоторые бюрократические этапы и проволочки. Остальное — величина практически неизменная, и спешка чревата в лучшем случае пустой тратой ресурсов.
В производстве вакцин действительно можно сократить только некоторые бюрократические этапы и проволочки. Остальное — величина практически неизменная, и спешка чревата в лучшем случае пустой тратой ресурсов.
Автор: директор АНО «Коллективный иммунитет» Антонина Обласова
Корректор: Елена Савинова
Корректор: Елена Савинова
Коронавирусы
Напомним, что коронавирусы — это семейство вирусов, вызывающих простуду, с которыми вы уже наверняка сталкивались. То, о чем все говорят, является новым вирусом из этого семейства.
Посевной штамм
Посевной штамм — это что-то вроде вирусных «семян», которые по рекомендациям, выпущенным ВОЗ, вырастили на специальных заводах и разослали на другие заводы по всему миру, чтобы размножить и получить вакцину.
Нарколепсия
Нарколе́псия — заболевание нервной системы, характеризуется дневными приступами непреодолимой сонливости и приступами внезапного засыпания, внезапной утраты мышечного тонуса при ясном сознании.
Антиген
Антиген — это вещество, которое наш организм воспринимает как чужое и против которого начинает вырабатывать антитела